JP5127024B2

JP5127024B2 - 塗料自動供給式刷毛装置

Info

Publication number: JP5127024B2
Application number: JP2006281155A
Authority: JP
Inventors: 和浩高石; 光栄宮里
Original assignee: YOSHIHATAKOUGYOU. CO., LTD.; Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: YOSHIHATAKOUGYOU. CO., LTD.; Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2026-10-16
Also published as: JP2008093621A

Description

本発明は、主として鉄塔を塗装する際に使用する刷毛装置であり、筒状に形成された刷毛の内側に、加圧された状態の塗料を吐出するエアレスチップを配置し、エアレスチップの周囲に形成された刷毛内の空洞部において、塗料を拡散状態に吹き付ける塗料自動供給式刷毛装置に関するものである。

従来における刷毛装置としては、例えば、特許文献１に示すように、本件の出願人自身により出願された塗料自動供給式刷毛装置が存在する。

この刷毛装置は、図７に示すように、塗料供給体１００の先端部に、ノズル１０１を内蔵している刷毛１０４を取り付け、ノズル１０１と手元バルブ１０２との間に設けた握力式レバー１０３の握り操作により手元バルブ１０２を開弁させ、加圧された状態の塗料を刷毛１０４内に吐出させるものである。このとき、ノズル１０１は、束ねた状態になっている刷毛の内部に位置している。

そして、握力式レバー１０３を、指１本引き、若しくは、指２本引きの引金式構造とし、握力式レバー１０３を引き込み状態に保持するための短尺なグリップ部１０５を設け、このグリップ部１０５内に分岐バルブ１０６の各分岐接続口と各ノズル１０１とを接続するホース１０７を導入させている。

この刷毛装置は、図７に示すように、塗料タンク１０８内の高粘度の塗料を加圧器１０９により加圧してから、エアレス装置１１０により高所作業場まで塗料を揚上する。そして、高所作業場に設置している分岐バルブ１０６を介して、複数の作業者が所持している塗料供給体１００のそれぞれの刷毛１０４の内側に臨ませたノズル１０１に塗料を圧送するものである。このとき、ノズル１０１の孔は、粘性が異なる塗料にも十分対応できるような形状に形成されている。

また、従来における刷毛装置の他の例としては、特許文献２に開示されている。この刷毛装置は、図８・図９に示すように、塗装ガンＧの本体部２００の先端部に、先端開口形状が略長円形となっているラッパ状のガイド管２０１が接続され、このガイド管２０１の先端部開口周縁に沿って刷毛部２０２が植設されたものである。

すなわち、ガイド管２０１は、図９に示すように、本体部２００の先端部中央に配置されているチップ状のノズル２０６を囲繞している。また、ガイド管２０１は、図８に示すように、刷毛固定部２０７を介して本体部２００に接続されている。そして、ガイド管２０１の先端縁部に沿って、短めの刷毛部２０２が植設されている。

さらに、握力式レバー２０３を、指１本引き、若しくは、指２本引きの引金式構造とし、握力式レバー２０３を引き込み状態に保持するための短尺なグリップ部２０４を設けている。このグリップ部２０４の下端には、塗料供給用のホース２０５が接続される。
特開２００２−３３１２６４号公報特開平５−３０９２９９号公報

しかしながら、従来の特許文献１による刷毛装置では、専用のトップガンの先に専用のノズルを装着し、このノズルから刷毛部の全体に塗料を加圧して供給する構造であるため、ノズルの太さやノズルの先端の孔形状からして、刷毛部に付着したゴミ等の異物が塗料の中に混入する虞れがあり、これによってノズル自体が目詰まりし、そのたびにノズルを分解して清掃を行わなければならないという煩わしさがあった。

しかも、市販のエアレス塗装機の特性からして、塗料に一定の圧力がかからず、ノズルからの塗料の流出量が不安定になっていた。特に、ノズルから吐出した塗料が、束の状態となっている刷毛部の全体に供給されるため、塗装する対象物への塗料の膜圧確保が不十分となっていた。

さらに、従来の刷毛装置では、束の状態となっている刷毛部の全体に塗料を供給し、この幅広の刷毛部の全体をなぞるようにして対象物に塗装を行うため、複数のボルトが並んでいるような細かい場所においては、きれいに塗装できない弊害が生じていた。

一方、特許文献２による刷毛装置において、塗装ガンＧの本体部２００の先端部に接続されたラッパ状のガイド管２０１は、金属製による管材によって形成され、且つガイド管２０１の先端部開口周縁に沿って植設された刷毛部２０２自体がかなり短めに形成されているため、凹凸のある狭い場所においては、きれいに塗装できない弊害が生じていた。

また、刷毛部２０２自体がかなり短めに形成されていることから、刷毛の全体にしなやかさがなく、対象物へ塗料を均一に塗布することが困難であった。

そこで、本発明は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、ノズルの目詰まりを防止する共に、塗装する対象物への塗料の膜圧を十分に確保でき、特に、ボルトの周辺等の狭隘部においても塗料を細部にまで確実に浸透させることができる塗料自動供給式刷毛装置を提供することを目的とする。

本発明に係る塗料自動供給式刷毛装置は、長尺の筒状に形成された刷毛の内側に、加圧された状態の塗料を吐出するエアレスチップを配置して塗装する対象物に塗料を直接吹き付け、この吹き付けた塗料を前記刷毛により塗り延ばす塗料自動供給式刷毛装置であって、前記刷毛は、エアレスチップの周囲に空洞部を有し、この空洞部の周囲の基端部近傍を樹脂を用いて硬化、あるいはこの空洞部の周囲に刷毛潰れ防止用のガイドが配置されることで先端部近傍より基端部近傍が硬く、前記エアレスチップは、塗料を吹き付ける際の拡散角度を調整する拡散角度調整機構を備え、狭隘部においては拡散角度を小さくすることにより塗料を細部にまで浸透させ、平坦な部分においては塗料の拡散角度を狭隘部より大きくして刷毛の先端部における円状の枠内に収まる範囲の拡散角度で塗料を対象物に吹き付けることで、上述した課題を解決した。

本発明に係る塗料自動供給式刷毛装置は、長尺の筒状に形成された刷毛の内側に、加圧された状態の塗料を吐出するエアレスチップを配置したことから、塗装する対象物に塗料を直接吹き付けることが可能となる。このため、吹き付け塗装と刷毛塗り塗装の双方の良さを兼ね備えることができ、これによって広い範囲での塗装作業を、１本の刷毛装置で確実に行うことができる。

また、刷毛は、エアレスチップの周囲に空洞部を形成しているので、エアレスチップにおける塗料の詰まりを防止できる。

さらに、刷毛は、長尺の筒状に形成されていることから、刷毛の全体が極めてしなやかであり、塗装する対象物へ刷毛を柔らかく接触させて滑らせることができる。そのため、塗装する対象物への塗料の膜圧を十分に確保すると共に、ボルトの周辺等の狭隘部においても塗料を細部にまで確実に浸透させることができる

また、刷毛は、先端部近傍を軟らかく形成し、基端部近傍を硬く形成しているので、刷毛の根元部分に撓み力と弾力を付与すると同時に、刷毛の根元部分における腰の強さを十分に確保している。

そして、刷毛の基端部近傍を、樹脂を用いて硬化させているので、刷毛の根元部分における腰の強さを簡単に確保できる。

また、刷毛の基端部近傍に、刷毛潰れ防止用のガイドを配置したときには、刷毛の根元部分における腰の強さを確実に確保できる。

この他、エアレスチップは、塗装する対象物に塗料を直接吹き付けるので、この吹き付けた塗料を刷毛により満遍なく塗り延ばして、ボルトの周辺等の狭隘部においても塗料を細部にまで確実に浸透させることができる。

しかも、塗料のダレが生じた場合でも、刷毛で容易にならすことができる。このため、吹き付け塗装と刷毛塗り塗装の双方の良さを兼ね備えることができるのである。

また、エアレスチップは、塗料を吹き付ける際の拡散角度を調整できるので、塗装する対象物の状況に応じて、好ましい塗料の吹き付け状態を随時選択することができる。

さらに、従来の刷毛装置における専用ノズルでは、塗料を噴射した際に、ノズルの吐出口径が大きいため、エアレス装置の圧力の低下幅が大きくなっていたが、本発明においてはエアレスチップを使用し、このエアレスチップを介して塗料を噴射することで、エアレス装置の圧力の低下幅をより小さくすることが可能となった。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。

本発明に係る塗料自動供給式刷毛装置は、例えば、塗料タンク内の高粘度の塗料を加圧器により加圧してから、エアレス装置により高所作業場まで塗料を揚上し、高所作業場に設置している分岐バルブを介して、複数の作業者が所持しているそれぞれの塗料供給体１の先端部に取り付けた刷毛２の内側に配置したエアレスチップ３に塗料を送り込むものである。

具体的には、図１に示すように、塗料供給体１と、この塗料供給体１に取り付けた刷毛２により概ね構成されている。

この刷毛２は、図２乃至図４に示すように、長尺の筒状に形成され、この筒状の刷毛2の内側に、加圧された状態の塗料を吐出するエアレスチップ３が配置されているのである。

刷毛2は、図１に示すように、塗料供給体１の先端部に、約５°乃至４５°の角度で、このうち好ましくは、約３０°の角度で取り付けられている。この塗料供給体１に対する刷毛２の取付角度は、調節可能である。

刷毛２を取り付けている塗料供給体１は、図１に示すように、エアレスチップ３に塗料を送り込む供給管部４を備え、この供給管部４に、２個のホース接続管５Ａ・５Ｂを設けている。このとき、一方のホース接続管５Ａは、供給管部４の後方において、供給管部４に対して直線状に配置されている。また、他方のホース接続管５Ｂは、供給管部４の後方において、供給管部４の下側に設けられて供給管部４に対して交差状に配置されている。

そして、一方のホース接続管５Ａには、塗料供給ホース６（溶剤供給ホース７）が、例えば、ブッシュと六角ニップルを介して接続される。同様に、他方のホース接続管５Ｂにも、塗料供給ホース６（溶剤供給ホース７）が、ブッシュと六角ニップルを介して接続される。

塗料供給体１は、一端部が軸支されて塗料供給体１に対して揺動可能に配置された押下式レバー８の押圧操作により、エアレスチップ３に塗料を送り込む塗料噴出機構９を備えている。この塗料噴出機構９は、押下式レバー８の押圧の程度により、エアレスチップ３に送り込む塗料の量を調整できるものである。

塗料噴出機構９の具体的な構成は、供給管部４の上方において、塗料供給体１の略中央に押下式レバー８を配置するための開放部１０を凹設し、この開放部１０を介して前側シリンダーと後側シリンダーとを配置している。そして、前側シリンダーの開放部１０側に面する後端開口側は、ニードル弁をスライド可能に嵌挿させた状態としたパッキンネジにより封止されている。

また、供給管部４の先端開口部を前側シリンダーに連通させ、この前側シリンダー内で前後方向にスライド可能に配置したニードル弁が、後側シリンダーに配置したニードルバネを介して、エアレスチップ３に通じる前側シリンダーの先端に設けた開口状の弁座１５を常時閉塞するように付勢配置されている。

このニードル弁の後端側には、プランジャー１６を嵌挿すると共に、プランジャー１６を後側シリンダー内に開放部１０側から挿入し、後側シリンダーの後端部に付設した塗料調整ネジ部１７とプランジャー１６との間に配したニードルバネの拡圧弾性力により、当該プランジャー１６をニードル弁と共に常時前方側に付勢している。

そして、開放部１０内には、押下式レバー８が、前方のエアレスチップ３側を向いた状態となるように支持ピン１８を介して揺動可能に枢着され、支持ピン１８の位置から下側に延設された押圧操作部１９が、ニードルバネを嵌挿している前記プランジャー１６に当接している。

従って、押下式レバー８を人差指で下方に押圧操作することにより、押圧操作部１９によってプランジャー１６がニードルバネに抗して後側シリンダーの基端寄りに押し込まれる。その結果、前側シリンダーの先端に設けた弁座１５が開放されて、加圧された状態の塗料が前側シリンダー内を通ってエアレスチップ３から吐出される。

このとき、塗料調整ネジ部１７を回転させることで、押下式レバー８の押圧力を調整できる。例えば、塗料調整ネジ部１７を回転させて押下式レバー８の押圧操作部１９に当接しているプランジャー１６をエアレスチップ３寄りに移動させたときには、押下式レバー８を強い力で押圧しないとエアレスチップ３から塗料が吐出しないものとなる。

また、塗料調整ネジ部１７を回転させて押下式レバー８の押圧操作部１９に当接しているプランジャー１６をエアレスチップ３から離れる方向に移動させたときには、押下式レバー８を僅かな力で押圧してエアレスチップ３から塗料を吐出できるものとなる。

一方、供給管部４には、塗料供給ホース６を装着しているホース接続管５Ａ側とは分岐した状態となるように、下側面に開口部を設けている。この開口部に、アダプター２１を介して六角ニップルを取り付け、この六角ニップルに塗料供給ホース６を取り付けてある。

こうして、塗料供給体１に接続した２本の塗料供給ホース６により、例えば、赤・白等の異なる色の塗料を、個別にエアレスチップ３に送り込むことができる。また、塗装作業終了後において、ホース接続管５Ａに溶剤供給ホース７を接続し、塗料供給体１とノズル３に洗浄用の溶剤を送り込むこともできる。

塗料供給体１に取り付けた刷毛２は、図２乃至図４に示すように、長尺の筒状に形成され、この筒状の刷毛2の内側に、エアレスチップ３が配置され、エアレスチップ３の周囲に空洞部Ｐを形成している。そして、筒状に形成した刷毛２の内側において、エアレスチップ３を介して塗料を噴射するのである。

具体的には、図１・図２に示すように、塗料供給体１の先端部に位置する連結部材２０に、アダプター２１を介して円筒金巻状の刷毛固定部２２が装着されている。エアレスチップ３は、刷毛固定部２２の前側の中央に突設されている。また、このエアレスチップ３を囲繞するように、刷毛固定部２２の先端周縁部に沿って円筒状に、長尺の刷毛２が植設されている。

このような構成により、エアレスチップ３が、刷毛２の内側における根元部分に配置されるのである。そして、図２・図４に示すように、刷毛２の内側でエアレスチップ３を介して塗料を噴射するに際し、刷毛２の先端部における円状の枠内に収まる範囲の拡散角度で塗料を対象物に吹き付けることができる。すなわち、刷毛２の先端部が塗装する対象物に当接している状態において、塗料が刷毛２の外側へ飛び散ることがないのである。

また、エアレスチップ３自体は、図２に示すように、刷毛２の先端部に向けて拡がる略円錐状となるように塗料を噴射するものである。このエアレスチップ３は、略円錐状に拡散する塗料の拡散角度を、例えば、ダイヤルやレバーの操作で任意に調整できる拡散角度調整機構２４を備えている。

そして、例えば、ボルトの周辺等の狭隘部においては、略円錐状に拡散する塗料の拡散角度を小さくすることにより、塗料を細部にまで確実に浸透させることができる。

エアレスチップ３を備えている刷毛2は、先端部近傍を軟らかく形成し、基端部近傍を硬く形成している。すなわち、刷毛２の根元部分に撓み力と弾力を付与すると同時に、刷毛２の根元部分における腰の強さを十分に確保しているのである。

刷毛2の基端部近傍を硬くする措置として、所定の樹脂を用いることができる。例えば、図５に示すように、刷毛２の根元部分の全体（刷毛２の内側と外側を含む）に熱硬化性樹脂材を塗布し、所定の温度で熱し、その後、冷却して固めるのである。

尚、刷毛２の根元部分における内側のみ、または、外側のみを樹脂で固めても差し支えない。

刷毛2の基端部近傍を硬くする他の措置として、図４に示すように、刷毛２の根元部分における内側に所定のガイド２３を設けても良い。

尚、刷毛２の根元部分における外側のみにガイド２３を設けても差し支えない。また、刷毛２の根元部分における内側と外側の両方にガイド２３を設けても差し支えない。

また、刷毛２の輪郭は、円形、楕円形、三角形、四角形、その他の多角形等、どのような形状であっても差し支えない。

次に、以上のように構成された本発明の最良の形態について、使用・動作の一例を説明する。

例えば、鉄塔を塗装する場合には、まず鉄塔の周囲に塗料飛散防護用のメッシュシートを張り、鉄塔の約１０ｍ間隔毎に区画棒を設け、そこに取り付けた中継用の加圧切換弁（図示せず）等を介して約１０ｍ程度の長さの塗料供給ホース６を接続し、塗料供給ホース６の先端に塗料供給体１を取り付ける。

そして、作業前に加圧器とエアレス装置に設置された分岐バルブの絞り具合により、塗料供給体１の塗料吐出量を調節しておき、作業中においてはその状態のまま押下式レバー８を操作し、塗装作業を行う（図１参照）。

この塗料は、高所作業場に揚上させるエアレス装置により、各高所に設置された８個の分岐接続口を備えた分岐バルブを介して、例えば、８人の作業者が所持する各刷毛２の内側に配置したエアレスチップ３に圧送される。

塗料は、エアレスチップ３の頭部から細かい噴霧状となって吐出し、刷毛２の内側で略円錐状となって拡散する。そして、塗装する対象物に塗料が直接吹き付けられる。その後、刷毛２を対象物に沿って滑らせるように移動させ、塗装が完了する。

この塗装作業は、作業者において、手首の返しにより刷毛２の向きを自在に変えられるよう、基端部が手の甲側に位置するように塗料供給体１を親指・中指・人差指で握み、人差指により押下式レバー８の押圧操作を行う。

また、エアレスチップ３を介して塗料を噴射させる際に、拡散角度調整機構２４を操作して、略円錐状に拡散する塗料の拡散角度を調整する。例えば、ボルトの周辺等の狭隘部においては、略円錐状に拡散する塗料の拡散角度を小さくすることにより、塗料を細部にまで確実に浸透させることができる。また、平坦な部分においては、略円錐状に拡散する塗料の拡散角度を大きくするのである。

塗料は、図６（ａ）に示すように、塗装する対象物に刷毛２の先端が当接している状態において、エアレスチップ３から細かい噴霧状となって吐出し、刷毛２の内側において略円錐状に拡散する。そして、塗装する対象物に塗料が直接吹き付けられる。その後、刷毛２を対象物に沿って滑らせるように移動させる。すると、図６（ｂ）に示すように、刷毛２の先端部近傍は、刷毛２の進行方向と逆の方向に撓った状態となる。この状態で、対象物に吹き付けられた塗料が、刷毛２の先端部分により塗り伸ばされるのである。このとき、図６（ｂ）に示すように、刷毛２の基端部近傍は、僅かに撓った状態となっている。

本発明に係る塗料自動供給式刷毛装置は、鉄塔を塗装する際に使用することに限定されず、あらゆる建造物を効率良く塗装できるものとして、広く利用されるものである。

塗料供給体の先端に刷毛を取り付けた状態を示す全体斜視図である。刷毛内において、エアレスチップから塗料を拡散状に噴出している状態を示す断面図である。刷毛の構成を示すもので、（ａ）は空洞部を備えている刷毛の全体斜視図、（ｂ）はエアレスチップが配置されている刷毛の全体斜視図である。ガイド部を備えた刷毛の内部において、エアレスチップから塗料を拡散状に噴出している状態を示す断面図である。刷毛の基端部を樹脂により硬化させた状態を示す斜視図である。刷毛の塗装状態を示すもので、（ａ）は塗装する対象物に刷毛の先端が当接し、塗料が直接吹き付けられている状態を示す側面図、（ｂ）は刷毛を対象物に沿って滑らせるように移動させ、刷毛の先端部近傍が刷毛の進行方向と逆の方向に撓った状態を示す側面図である。従来例における刷毛装置の使用状態を示す概略の斜視図である。従来例における他の刷毛装置の構成を示す斜視図である。従来例における他の刷毛装置におけるガイド管の正面図である。

符号の説明

Ｐ…空洞部
１…塗料供給体
２…刷毛
３…エアレスチップ
４…供給管部
５Ａ…ホース接続管
５Ｂ…ホース接続管
６…塗料供給ホース
７…溶剤供給ホース
８…押下式レバー
９…塗料噴出機構
１０…開放部
１５…弁座
１６…プランジャー
１７…塗料調整ネジ部
１８…支持ピン
１９…押圧操作部
２０…連結部材
２１…アダプター
２２…刷毛固定部
２３…ガイド
２４…拡散角度調整機構

Claims

長尺の筒状に形成された刷毛の内側に、加圧された状態の塗料を吐出するエアレスチップを配置して塗装する対象物に塗料を直接吹き付け、この吹き付けた塗料を前記刷毛により塗り延ばす塗料自動供給式刷毛装置であって、
前記刷毛は、エアレスチップの周囲に空洞部を有し、この空洞部の周囲の基端部近傍を樹脂を用いて硬化、あるいはこの空洞部の周囲に刷毛潰れ防止用のガイドが配置されることで先端部近傍より基端部近傍が硬く、
前記エアレスチップは、塗料を吹き付ける際の拡散角度を調整する拡散角度調整機構を備え、狭隘部においては拡散角度を小さくすることにより塗料を細部にまで浸透させ、平坦な部分においては塗料の拡散角度を狭隘部より大きくして刷毛の先端部における円状の枠内に収まる範囲の拡散角度で塗料を対象物に吹き付ける
ことを特徴とする塗料自動供給式刷毛装置。